| 研究課題/領域番号 |
15K17736
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
齋藤 真器名 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (80717702)
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| 研究協力者 |
瀬戸 誠
依田 芳卓
増田 亮
間下 亮
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 核共鳴散乱 / 原子・分子ダイナミクス / ガンマ線準弾性散乱 / ガラス転移 / スローダイナミクス / ソフトマター |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、放射光で生成した複数のエネルギーのガンマ線を準弾性散乱実験に用いることで、ナノ・マイクロ秒スケールの原子・分子ダイナミクスの測定効率を１０倍以上向上できることを実証した。加えて、入射光のエネルギー幅を制御することでピコ秒オーダーのダイナミクスの情報も同時に得ることができることを示した。この高度化されたガンマ線準弾性散乱法を用いて、ガラス転移のメカニズム解明に向けガラス形成物質であるグリセリン中の原子・分子スケールの局所的なダイナミクスを調べた。また、シリカナノ粒子を含んだゴムの中の高分子の運動を分子スケールおよびメソスケールで測定し、シリカナノ粒子の高分子への影響を明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
液体・ソフトマターの物理
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ソフトマターは分子スケールからマクロなスケールに渡って階層構造を有し、それらの運動がマクロな機能や物性を特徴づけている。しかし、それらの階層的な構造ダイナミクスを調べる手法はとても限られているため、その機能や物性のメカニズムの基礎理解はいまだ困難である。本研究では、原子スケールから10ナノメートルの空間スケールの構造のダイナミクスをナノ～マイクロ秒の時間スケールに渡り測定可能とするガンマ線を用いた準弾性散乱法を開発した。具体的には、装置開発により10倍以上測定の効率を向上させ、液体のガラス転移現象や、ナノ粒子の添加によるタイヤのゴムの粘性が増大する現象を、分子レベルの観点からミクロに調べた。
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